ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к растительным экстрактам из Ferula spp и способу выделения ферутинина из указанных экстрактов.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Многочисленные растения рода Ferula содержат терпены с эстрогенной активностью, известные также как фитоэстрогены, т.е. вещества, которые регулируют гормональные функции и, по всей вероятности, являются действенной альтернативой использованию синтетических гормонов при лечении предменструального синдрома и расстройств, связанных с менопаузой и старением. Экстракты некоторых типов Ferula использовались в прежние времена в качестве контрацептивов и для лечения импотенции и расстройств менопаузы. Недавно были описаны спиртовые экстракты из Ferula asafetida L. (WO 0230438) в качестве лекарств против рака.
Наиболее многочисленными соединениями в растениях рода Ferula являются производные ешкенадиола (II):
в частности сложные даукановые эфиры, имеющие общую формулу (I):
Даукановые эфиры являются известными соединениями и, например, описаны в Phytochemistry, vol. 37, n°3, страницы 597-623, 1994. В формуле (I) R представляет насыщенный или ненасыщенный алифатический ацильный остаток с прямой или разветвленной цепью или необязательно замещенный ароматический ацильный остаток. Примерами R групп являются изо-валероил, ангелоил, бензоил, п-гидроксибензил, вератроил или циннаммоил.
Даукановые эфиры из Ferula spp являются модуляторами эстрогена, сходными с SERM (селективными модуляторами рецептора эстрогена); среди них Ферутинин (Ia) показывает заметную эстрогенную активность, в то время как другие имеют довольно умеренную активность.
В частности, ферутинин является альфа-агонистом рецептора эстрогена (ERα) и бета-агонистом/антагонистом рецептора эстрогена (ERβ). Было также показано, что ферутинин имеет более высокое связывание с рецепторами эстрогена, чем тамоксифен.
Поэтому существует потребность в получении обогащенных ферутинином экстрактов или в оптимизации экстракции ферутинина в чистой форме из растительных материалов, содержащих его предшественников.
Способ, включающий гидролиз цельного экстракта даукановых эфиров для получения неочищенного ешкенадиола и последующую переэтерификацию ешкенадиола защищенной подходящим образом п-гидроксибензойной кислотой, например п-ацетоксибензойной кислотой, является известным из литературы (ЖОХ СССР (англ. перевод); EN; 28; 10; 1992; 1666-1673). Тем не менее, этот способ дает довольно небольшой выход (примерно 45%), главным образом, вследствие конкурентных реакций переэтерификации.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящее время было обнаружено, что использование п-пивалоилоксибензойной кислоты в качестве этерифицирующего агента позволяет избежать конкурентных реакций, ответственных за низкий конверсионный выход.
Поэтому целью настоящего изобретения является способ получения ферутинина (Ia),
который включает следующие стадии:
a) экстрагирование даукановых эфиров из Ferula spp;
b) основной гидролиз даукановых эфиров с получением ешкенадиола (II)
с) этерификацию ешкенадиола (II) п-пивалоилоксибензойной кислотой (III)
с получением п-пивалоилферутинина (IV)
d) гидролиз п-пивалоилферутинина (IV) в ферутинин.
Термин "Даукановые эфиры" означает соединения общей формулы (I), определенной выше; указанные сложные эфиры могут быть получены путем экстрагирования корней или надземных частей растения Ferula spp, предпочтительно Ferula communis и Ferula hermonis, общепринятыми способами, например экстракцией низшими спиртами. Исходя из корневищ Ferula hermonis, содержащих ферутинин и бензойный эфир ешкенадиола (недостаточно легко отделимого с помощью хроматографии) в соотношении 1:1, чистый ферутинин может быть выделен экстрагированием корней метанолом, обработкой экстракта 5% раствором КОН и обратной экстракцией омыленного экстракта алифатическими углеводородами, простыми эфирами, сложными эфирами или хлорированными растворителями.
Альтернативно, даукановые эфиры могут получаться путем экстракции сверхкритическим СО2 при температурах в интервале от 35 до 65°С, предпочтительно при 45°С, и давлении в интервале от 200 до 260 бар, предпочтительно при 245 бар. В сепараторе (или в сепараторах) температура варьирует от 25 до 45°С и давление составляет около 50 бар. В данных экспериментальных условиях смолистые вещества, которые затрудняют извлечение желательных соединений, не экстрагируются. Остаток может непосредственно подвергаться омылению в соответствии с тем, как описано в примерах.
Ешкенадиол этерифицируется п-пивалоилоксибензойной кислотой и обрабатывается в том же реакционном растворителе, основанием, предпочтительно первичным амином, более предпочтительно этилендиамином, давая чистый ферутинин. Согласно предпочтительному воплощению изобретения стадии с) и d) удобным образом осуществляются в последовательности без выделения промежуточного п-пивалоилферутинина.
Еще одним объектом настоящего изобретения является применение в косметических и дерматологических целях ферутинина, п-пивалоилферутинина и экстрактов Ferula spp, предпочтительно экстрактов Ferula communis и Ferula hermonis.
При нанесении на кожу ферутинин и экстракты Ferula spp неожиданно оказались способны увеличивать биосинтез коллагена и оказывать влияние на тонизирующее, трофическое и увлажняющее действие, обеспечивая таким образом плотность и эластичность. Более того, они снижают секрецию сальных желез и играют заметную роль в регулировании гирсутизма и вирилизации лица. Поэтому композиции, содержащие ферутинин или экстракты Ferula spp, могут использоваться в косметической и дерматологической области для лечения поверхностных или глубоких морщин или других неэстетизмов, а также для лечения различных форм воспаления сальных желез и себореи.
Ферутинин и экстракты Ferula spp могут быть приготовлены в виде кремов, гелей и лосьонов в смеси с общепринятыми наполнителями или эксципиентами, например, описанными в Remington's Pharmaceutical Sciences Handbook, XVII ed., Mack Pub., N.Y., U.S.A., предпочтительно в присутствии соевого лецитина или фосфолипидов, таких как лауроилфосфатидилхолин и миристоилфосфатидилхолин, которые могут быть включены в состав водно/масляной или масляно/водной эмульсий или в трансдермальные пластыри.
Следующие примеры иллюстрируют изобретение более подробно.
ПРИМЕРЫ
Пример 1 - Выделение ешкенадиола из корней Ferula hermonis.
250 г тонко измельченных корней Ferula hermonis (распределение размера частиц: 2 мм) экстрагируются с помощью перколяции 1 л MeOH. После мацерации (вымачивания) в течение двух дней и перколяции растворителя операция повторяется (4×1 л), давая 112,2 г метанольного экстракта (45%). Вытяжка лекарства контролируется с помощью TLC (ТСХ тонкослойной хроматографии) (петролейный эфир/EtOAc 8/2, ферутинин Rf: 0,14).
Метанольный экстракт нагревается с обратным холодильником с 513 мл 10% метанольного раствора КОН. Через 1 час анализ ТСХ (петролейный эфир-EtOAc 8/2, ферутинин Rf: 0,14; Rf ешкенадиол: 0,31) показывает, что реакция завершилась. После охлаждения реакционная смесь разбавляется водой (500 мл) и экстрагируется петролейным эфиром (4×500 мл). Объединенные фазы петролейного эфира промываются соляным раствором, сушатся и выпариваются. Полученный в результате полукристаллический остаток промывается холодным петролейным эфиром (температура холодильника), давая 7,5 г кристаллического ешкенадиола. Маточные жидкости очищаются с помощью хроматографии (50 г силикагеля, петролейный эфир-EtOAc 95:5), давая α-бисаболол (870 мг), смесь α-бисаболола и ешкенадиола и чистыйешкенадиол (3,4 г после кристаллизации). Смесь ешкенадиола и α-бисаболола объединяется с маточной жидкостью и подвергается хроматографии (50 г силикагеля, петролейный эфир-EtOAc 95:5), давая 1,95 г кристаллического ешкенадиола (общий выход: 12,85 г, 5,1%).
Соединение имеет следующие физико-химические и спектроскопические свойства:
ИК-спектр (KBr, см-1): 3339, 2965, 2905, 2875, 1470, 1375, 1047, 968, 858
Масс-спектр (C.I.)
M++1 - H2O=221; M++1 - 2H2O=203
Спектр 1Н ЯМР (300 МГц, CDCl3) δ: Н9 5,43 м, Н2 3,9 м, Н14 1,78 с, Н15 1,00 с, Н12 0,95 д J 4,98, Н13 0,91 д J 5,13.
Пример 2 - Выделение ешкенадиола из корней Ferula communis.
250 г мелкоизмельченных корней Ferula communis (распределение размера частиц: 2 мм) экстрагируются с помощью перколяции с использованием 1 л MeOH. После мацерации в течение двух дней и перколяции растворителя операция повторяется (4 × 1л); метанольные экстракты концентрируются до объема, равного весу измельченных корней, и к экстракту добавляется 10% КОН (10 мл). Щелочной раствор нагревается с обратным холодильником в течение 2 часов, затем охлаждается и обратно экстрагируется три раза 200 мл н-гексана. Вытяжка лекарства контролируется с помощью ТСХ (петролейный эфир/EtOAc 8/2).
Объединенные гексановые фазы промываются соляным раствором, сушатся и выпариваются. Полученный в результате полукристаллический остаток промывается холодным петролейным эфиром (температура холодильника), давая 3,5 г кристаллического ешкенадиола. Маточная жидкость очищается по способу Примера 1. Выход: 0,8 г ешкенадиола, имеющего такие же физико-химические свойства, как в Примере 1.
Пример 3 - Выделение ешкенадиола из надземных частей Ferula communis.
1 кг мелкоизмельченных надземных частей Ferula communis экстрагируются диоксидом углерода при 45°С при давлении 245 бар в аппарате для экстрагирования сверхкритическими газами. В сепараторе (или в сепараторах) температура варьирует от 25 до 45°С, а давление составляет примерно 50 бар. В этих условиях смолистые вещества, которые затрудняют извлечение желаемых соединений, не экстрагируются. Остаток, который содержит только липофильные соединения и воду, берется с метанолом и обрабатывается основаниями для гидролиза ешкенадиольных эфиров, как представлено в примерах 1 и 2. После очистки получается 5,1 г чистого соединения, имеющего те же характеристики, что и продукт примера 1.
Пример 4 - Синтез п-пивалоилоксибензойной кислоты
4-Гидроксибензойная кислота (114,5 г, 829 ммоль) растворяется при перемешивании в пиридине (1,15 л) при охлаждении на ледяной бане до температуры менее 5°С. К полученному раствору добавляется 4-диметиламинопиридин (DMAP, 0,3 эквивалента, 248,8 ммоль, 30,4 г) и пивалоилхлорид (3 эквивалента, 2,487 моль, 300 г, 293,6 мл). Раствор оставляют подогреваться до комнатной температуры и оставляют при перемешивании в течение 2 часов, затем добавляют воду (2,29 л) (экзотермическая реакция: охлаждение раствора в ледяной бане) и оставляют при перемешивании в течение следующих 3 часов.
Раствор вливается в разделительную воронку и экстрагируется CH2Cl2 (3×750 мл). Объединенные метиленхлоридные фазы промываются 2М H2SO4 (4×750 мл) и насыщенным раствором NaCl (1×1150 мл), затем сушатся над Na2SO4 (60 г).
Раствор фильтруется через бумажный фильтр и растворитель выпаривается в вакууме, давая остаток, который растирается с петролейным эфиром при 30-50°С (3×400 мл), фильтруется с помощью отсасывания и сушится вакуумом в статической сушилке при 45°С в течение 15 часов. Получается 130,5 г продукта со следующими спектроскопическими характеристиками.
ИК-спектр (KBr, см-1): 3680, 2978, 2361, 1753, 1686, 1603, 1427, 1289, 1204, 1163, 1103.
Масс-спектр (C.I.): M++1=223
Спектр 1Н ЯМР (300 МГц, D-DMSO) δ: Н3=7 8,00 д J=8,48, H4=6 7,23 д J=8,55, CH3 1,34 с.
Пример 5 - Синтез ферутинина из ешкенадиола
Ешкенадиол (100 г, 419,5 ммоль) растворяется в CH2Cl2 (600 мл) при перемешивании при комнатной температуре. К полученному в результате раствору добавляют п-пивалоилоксибензойную кислоту (1,4 эквивалента, 587,3 ммоль, 130,5 г) и DMAP (0,3 эквивалента, 125,9 ммоль, 15,4 г). Раствор оставляют при перемешивании на 10 минут для завершения растворения реагентов, затем добавляется N,N'-дициклогексилкарбодиимид (DCC, 1,8 эквивалентов, 755,1 ммоля, 155,8 г). Реакция завершается через 2 часа.
Раствор концентрируется до 2 объемов (200 мл) и разбавляется 5 объемами CH3CN (500 мл), после этого дициклогексилмочевиновый осадок отфильтровывается и промывается еще 5 объемами CH3CN (2×250 мл). Объединенные органические фазы вливаются в разделительную воронку, экстрагируются 10% вес/объем Na2CO3 (2×250 мл) и насыщенным раствором NaCl (1×250 мл), затем сушатся над Na2SO4 (100 г). Na2SO4 отфильтровывается и растворитель выпаривается в вакууме, давая 360 г соединения (IV), имеющего следующие спектроскопические характеристики:
Спектр 1Н ЯМР (300 МГц, CDCl3) δ: 8,09 (д, J=9,0 Гц, Н3'-H5'), 7,20 (д, J=8,7 Гц, H2'-H6'), 5,60 (шир.т, J=4,7 Гц, Н9), 5,35 (тд, J=10,4-2,9 Гц, Н6), 2,58 (дд, J=13,1-10,9 Гц, Н7b), 2,34 (дд, J=14,1-2,3 Гц, Н7а), 2,07 (м, Н10), 2,04 (д, J=2,7 Гц, Н5), 1,97 (д, J=9,7 Гц, Н2а), 1,89 (м, Н11), 1,86 (с, Н14), 1,63 (м, Н2b), 1,57 (м, Н3а), 1,41 (с, С(СН3)3), 1,30 (м, Н3b), 1,14 (с, Н15), 0,99 (д, J=6,9 Гц, Н12), 0,89 (д, J=6,7 Гц, Н13).
Соединение (IV) растворяется при перемешивании при комнатной температуре в 2 л CH2Cl2. К получающемуся раствору добавляется этилендиамин (10 эквивалентов, 280 мл). Через 3 часа реакция завершается. Раствор охлаждается до 0°С, вливается в разделительную воронку, затем промывается 3М H2SO4 при 0°С (2×750 мл, экзотермическая реакция) и насыщенным раствором NaCl (1×500 мл). Органическая фаза сушится над Na2SO4 (100 г), фильтруется и выпаривается до высыхания. Остаток (230 г) наносится на силикагельную колонку (2,5 кг), уравновешенную 5,8 л смеси гексан:AcOEt = 9:1 и элюируется 70 л той же смеси. Фракции, содержащие продукт, объединяются, растворитель выпаривается в вакууме и продукт сушится в статической сушилке при 45°С в течение 24 часов.
Получается 139 г (92,4%) продукта, имеющего следующие спектроскопические характеристики:
ИК-спектр (KBr, см-1): 3410, 1686, 1655, 1608, 1593, 1560, 1279, 1165, 1099, 771.
Масс-спектр (C.I.)
M++1 - H2O=341
Спектр 1Н ЯМР (200 МГц, CDCl3) δ: Н3'=7' 7,94 д J=8, 4'=6' 6,88 д J=8, Н9 5,56 м, Н2 5,23 дт J=11, Н14 1,80 шир.с, Н15 1,10 с, Н13 0,94 д J=6,5, Н12 0,82 д J=6,5.
Пример 6 - Получение экстракта Ferula hermonis
1 кг целого растения Ferula hermonis экстрагируется три раза 5 объемами ацетона. Объединенные ацетоновые экстракты концентрируются до 0,5 частей в сравнении с весом исходной биомассы и разбавляются 2 частями воды. Водный раствор доводится до рН 7,8 разбавленной КОН в присутствии гексана при сильном перемешивании. Гексановая фаза отбрасывается, а водная фаза подкисляется до рН 5 и обратно экстрагируется н-гексаном. Гексановая фаза, которая содержит ферутинин, концентрируется досуха, давая 52 г экстракта, содержащего примерно 35% ферутинина.
Пример 7 - Готовая форма, содержащая ферутинин, для лечения поверхностных морщин
Ферутинин вводится в крем, имеющий следующий состав:
Пример 8 - Готовая форма, содержащая чистый экстракт Ferula hermonis с содержанием ферутинина 30% и содержанием бензойного эфира ешкенадиола 20%
Пример 9 - Гельсодержащий ферутинин
Пример 10 - Косметическая готовая форма, содержащая экстракт Ferula spp
ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЕ
Эффективность продукта
Эффективность крема из примера 7 определялась в двойном слепом анализе с 40 женщинами-добровольцами в возрасте от 39 до 56 лет с оценкой действий на эластичность и плотность кожи и на морщины и складки. Анализ проводился при семидневном периоде подготовки, в котором пациент воздерживался от использования увлажняющих продуктов, солнечных кремов (от загара) и косметических жидкостей, избегал загара и чрезмерного воздействия ультрафиолетовых (UV) лучей.
Пациентам разрешалось пользоваться стандартными очками и губной помадой, пудрой для лица и неувлажняющими мылами.
Пациентов произвольно разделяли на две группы, в одной использовали крем плацебо, а в другой - крем из Примера 7. Крем наносили на лицо в стандартизированном количестве (0,5 г, т.е. из тюбика выдавливалось 0,5 см крема) дважды в день утром и на ночь. До и после пяти недель применения проводились следующие измерения.
Перед каждой измерительной сессией все пациенты в течение тридцати минут находились в климатической камере при 23°С и 50% относительной влажности. Каждая сессия включала три измерения прибором для измерения содержания воды в поверхностных слоях кожи, три измерения прибором, измеряющим эластичность кожи и силиконовый слепок окологлазничной области на участках кожи, обозначенных далее.
Испытания прошли все 40 пациентов.
Измерение эластичности кожи
Прибор для измерения эластичности кожи представляет собойпромышленно доступное изделие (Cutometer SEM 575, Courage & Khazaka, Germany) для измерения механических свойств кожи неинвазивным путем. Более подробно, он измеряет вертикальную деформацию поверхности кожи, когда она подвергается воздействию отрицательного давления 500 мм ртутного столба через 2 мм отверстие зонда. Длина кожного проникновения (подъема) в зонд измеряется оптически с точностью до 0,01 мм. Зонд соединен с компьютером, который регистрирует деформацию кожи в течение определенного времени. По полученной кривой могут экстраполироваться многочисленные переменные величины для оценки эластичности кожи, вязкостно-эластичного ивязкостногоповедения.
Регистрировались следующие параметры:
непосредственное растяжение (Ue), измерялось за 0,1 секунды;
замедленное растяжение (Uv);
конечное растяжение (Uf), измерялось за 10 секунд; и
непосредственное сокращение (Ur).
Испытание проводилось с применением прибора для измерения эластичности кожи на обеих щеках.
Существенных вариаций в плацебо-группе не наблюдалось. Показатель замедленного растяжения (Uv) в подвергаемой обработке группе значительно уменьшался (16%, р<0,05) после 5 недель лечения. Данный параметр отражает вязкостно-эластичные свойства и поведение дермиса. Через 5 недель также наблюдалось значительное изменение (-12%, р<0,05) в Ue, на которые значительно влияла гидратация и механические свойства поверхностного слоя. Уменьшение показателей Uv и Ue вместе со стабильностью Ur показывает увеличенную плотность кожи.
Измерение содержания воды в поверхностных слоях кожи
Нежный и гладкий вид кожи зависит главным образом от присутствия адекватного количества воды в поверхностном слое.
Прибор для измерения содержания воды в поверхностных слоях кожиявляется промышленно доступным изделием (Corneometer CM 825 Combi 3, Courage & Khazaka, Germany), который измеряет изменения емкостного сопротивления, возникающего в результате изменения гидратации кожи.
Испытание проводилось с применением прибора для измерения содержания воды в поверхностных слоях кожи на обеих щеках.
Через 5 недель наблюдалось значительное изменение у подвергаемой обработке группы, в частности, гидратация кожи повышалась на 17,5%, в то время как в плацебо-группе она понизилась на 3%.
Измерение морщинистости
Снятие силикон-слепков проводилось у пациентов, находящихся в сидячем положении. Слепки (2×5 см) получались в начале и после 5 недель с использованием "Silflo silicon Impression material" (материал для силсконовых слепков Silflo) (производства Flexico, UK). Слепки затем анализировались системой Анализатора изображения кожи с использованием программного обеспечения Quantirides - Monaderm, которое распознает кожный микрорельеф от средних морщин и глубокие морщины и подсчитывает их количество и глубину; окончательно получается величина общей области морщин.
Через 5 недель наблюдались значительные изменения у подвергаемой обработке группы. В частности, наблюдалось 21,3% (р<0,05) уменьшение области морщин, в то время как у плацебо-группы уменьшение составило 0,4%.
Статистически значительное уменьшение наблюдалось главным образом в количестве и глубине средних и глубоких морщин.
Заключение
Исследование позволило сделать вывод, что крем примера 7 обладает хорошей косметической активностью при лечении кожи с признаками старения от времени и света, так как это повышает плотность кожи и гидратацию и понижает среднюю область морщин, в частности глубоких микро- и макроморщин. Кожа заметно становилась более плотной и более гладкой.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения ферутинина и его применению. Способ получения ферутинина, включающий экстракцию даукановых эфиров из Ferula spp, основной гидролиз даукановых эфиров с получением ешкенадиола, этерификацию ешкенадиола п-пивалоилоксибензойной кислотой с получением п-пивалоилферутинина, далее гидролиз п-пивалоилферутинина в ферутинин. Применение ферутинина для получения косметических и/или дерматологических композиций. Применение п-пивалоилферутинина для получения косметических и/или дерматологических композиций. Вышеописанный способ позволяет исключить конкурентные реакции и повысить выход ферутинина для получения косметических и дерматологических композиций. 3 н. и 6 з.п.ф-лы.
который включает следующие стадии:
a) экстракцию даукановых эфиров из Ferula spp;
b) основной гидролиз даукановых эфиров с получением ешкенадиола (II)
с) этерификацию ешкенадиола (II) п-пивалоилоксибензойной кислотой (III)
;
с получением п-пивалоилферутинина (IV)
d) гидролиз п-пивалоилферутинина (IV) в ферутинин.
А.И.Саидходжаев, Г.К.Никонов, Строение ферутинина | |||
Химия природных соединений | |||
Приспособление для склейки фанер в стыках | 1924 |
|
SU1973A1 |
Tamemoto К | |||
et al | |||
Sesquiterpenoids from the fruits of ferula kuhistanica and antibacterial activity of the constituents of F | |||
kuhistancia | |||
Phytochemistry | |||
Перекатываемый затвор для водоемов | 1922 |
|
SU2001A1 |
JP 2001206819, 31.07.2001 | |||
Способ уборки хлопка | 1987 |
|
SU1604225A1 |
Galal AM | |||
et al. |
Авторы
Даты
2008-12-27—Публикация
2004-03-23—Подача